Ist 5G gefährlich für Flugzeuge? Das sagen Piloten und die FAA
Nach monatelangem Ringen mit der Luftfahrtindustrie erhielten AT&T und Verizon Anfang dieses Jahres endlich grünes Licht, um mit ihren neuen C-Band 5G-Rollouts live zu gehen. Während beide Fluggesellschaften einige Zugeständnisse machen mussten, um die Befürchtungen zu zerstreuen, dass das neue Spektrum Flugzeuginstrumente stören würde, fragen sich einige Piloten nun, ob diese ausreichen würden.
Während des größten Teils des Jahres 2021 argumentierten die Federal Aviation Administration (FAA) und wichtige Interessenvertreter der Luftfahrtindustrie, dass die vom neuen C-Band-Spektrum verwendeten Frequenzen gefährlich nahe an denen liegen, die von kritischen Flugzeuginstrumenten wie Radarhöhenmessern belegt werden . Die Federal Communications Commission (FCC), AT&T und Verizon waren anderer Meinung – unter Berufung auf Studien der staatlichen Regulierungsbehörde, die wenig bis gar kein Risiko zeigten.
Dennoch einigten sich die Fluggesellschaften darauf, ihre geplante Einführung im Dezember 2021 auf den 5. Januar zu verschieben, um mehr Zeit zu haben, um die Bedenken zu prüfen und die möglichen Auswirkungen auf Flugzeuge zu untersuchen. Als die FAA jedoch auf eine Verlängerung drängte, schaltete sich das Weiße Haus ein , um eine schnelle Einigung zwischen allen beteiligten Parteien auszuhandeln.
Am Ende erhielten AT&T und Verizon die Genehmigung, ihre C-Band-Netze am 19. Januar einzuschalten, unter der Bedingung, dass sie die C-Band- 5G-Leistungspegel begrenzen und Sperrzonen um 50 wichtige Flughäfen für die anfängliche Einführung vereinbaren würden.
Keine „katastrophalen Störungen“
Trotz düsterer Warnungen aus einigen Kreisen der Luftfahrtindustrie verlief die Einführung des neuen C-Band-Spektrums ohne die von Führungskräften der Fluggesellschaften vorhergesagten „katastrophalen Störungen“ .
Tatsächlich waren die einzigen Störungen, die auftraten , weitgehend selbstverschuldet . Mehrere ausländische Fluggesellschaften, darunter Japan Airlines und Air India, stellten ihre Flüge zu großen US-Flughäfen ein. Gleichzeitig sagte der CEO von Emirates gegenüber CNN , dass die 5G-Einführung „eines der kriminellsten und absolut verantwortungslosesten“ Dinge sei, die er in seiner Karriere in der Luftfahrt gesehen habe.
Dennoch wurden die Flüge weniger als 48 Stunden nach Beginn der Einführung des C-Bands wieder aufgenommen, und seitdem scheint die Luftfahrtindustrie die Einführung der neuen 5G-Frequenzen leise in Angriff genommen zu haben.
Es ist zwar fair zu sagen, dass die vereinbarten Sperrzonen um große Flughäfen dazu beigetragen haben, einige der Probleme zu mildern, aber die vorgeschlagenen Zonen haben die Luftfahrtbeamten nicht davon abgehalten, Alarmglocken zu läuten und auf weitere Verzögerungen zu drängen. Erst als sich herausstellte, dass die Einführung des C-Bands kein Ereignis war, stimmten die Beamten leise zu, dass es vielleicht nicht annähernd so schwerwiegend war, wie sie zunächst befürchtet hatten.
5G und Radar-Höhenmesser
Während die C-Band- Einführung keine katastrophalen Sicherheitsprobleme für die Fluggesellschaften verursacht hat, bedeutet dies nicht, dass Beamte und Forscher der Luftfahrtindustrie keine berechtigten Bedenken haben.
Es besteht die Möglichkeit einer Interferenz zwischen dem neuen 5G-Spektrum und den von Flugzeuginstrumenten verwendeten Frequenzen. Es ist ein Thema, das seit mindestens 2020 hin und her untersucht wurde, als die FCC erstmals vorschlug, das neue Spektrum zu versteigern.
Die FCC bestand darauf, dass ihre Tests gezeigt hätten, dass das neue C-Band-Spektrum, das im Bereich von 3,7–3,98 GHz arbeitet, weit genug von den 4,2–4,4 GHz-Frequenzen entfernt sei, die von Radar-Höhenmessern verwendet werden. Die FCC-Experten sagten, diese Lücke von 0,22 GHz (220 MHz) sei mehr als genug, um Interferenzen zu vermeiden.
Die FAA war jedoch anderer Meinung und berief sich auf ein Forschungspapier aus dem Jahr 2020 der Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA), einer unabhängigen Gruppe für Technologiestandards, die die Luftverkehrsbranche vertritt. Diese Studie zeigte, dass die 5G-Telekommunikation im C-Band-Spektrum aufgrund von Störemissionen und „Bandbreitenverschmutzung“ „schädliche Interferenzen“ bei Radar-Höhenmessern verursachen könnte.
Obwohl die Studie einräumte, dass die Frequenzen weit genug voneinander entfernt waren, dass keine Probleme auftreten sollten, war das Problem, dass eine verstärkte 5G-Nutzung wahrscheinlich zu einer ausreichend starken Konzentration von Signalen führen würde, die sie in benachbarte Frequenzbänder „durchschlagen“ könnten genauso wie die Lichtverschmutzung in der Nähe von Großstädten auftritt.
Solche Interferenzen könnten dazu führen, dass die Radar-Höhenmesser in den meisten Verkehrsflugzeugen falsche Messwerte anzeigen, was in Situationen fatal sein kann, in denen Piloten auf Genauigkeit angewiesen sind, um Landungen bei schwierigen Wetterbedingungen zu bewältigen. Aus diesem Grund enthält die Liste der von 5G ausgeschlossenen Flughäfen der FAA viele kleinere regionale Felder, die für starken Nebel und längere Zeiträume mit schlechter Sicht anfällig sind.
Piloten melden Bedenken
Obwohl es keine öffentlichen Berichte über ernsthafte Sicherheitsprobleme gab, hat die 5G-Einführung einige Piloten verunsichert, nachdem sie Probleme mit Radar-Höhenmessern hatten, von denen sie glauben, dass sie mit den neuen C-Band-Frequenzen zusammenhängen.
Laut einem kürzlich erschienenen Bericht von IEEE Spectrum nahmen die Beschwerden über Höhenmesserausfälle nach der Bereitstellung des neuen C-Band-Spektrums am 19. Januar erheblich zu. Natürlich ist Korrelation nicht immer gleich Kausalität, und die Kontroverse um die 5G-Einführungen hat bei den Flugzeugbesatzungen ein gewisses Maß an Überbewusstsein hervorgerufen. Dennoch gab es genügend Berichte, die auf eine Verbindung zwischen den beiden hinweisen.
Beispielsweise kam es kurz nach Beginn der C-Band-Einsätze bei mehreren Flügen über Tennessee zu Höhenmesserfehlern, die es „unmöglich machten, die zugewiesene Höhe beizubehalten“, so ein Pilotbericht an das Aviation Safety Reporting System (ASRS) der NASA . Ein Verkehrsflugzeug berichtete, seinen Autopiloten vollständig verloren zu haben, was genug Bedenken aufkommen ließ, dass die Bodenkontrolle Feuerwehrautos bei der Landung darauf warten ließ.
Ein weiterer Bericht im Februar enthüllte, dass ein Passagierflugzeug im Landeanflug auf den Louis Armstrong International Airport in New Orleans unregelmäßige Tiefflugwarnungen erhielt. Obwohl diese keine direkten Sicherheitsbedenken darstellten, stellte der Pilot fest, dass sie „in einer schwierigeren Umgebung wie schlechter Sicht, Vereisungsbedingungen usw. extrem ablenkend sein könnten“.
Ein Verkehrsflugzeug erlitt im März am Los Angeles International Airport einen möglicherweise schwerwiegenderen Autopilotausfall und geriet in einen „aggressiven“ Sinkflug nur 100 Fuß über dem Boden – ein Szenario, das einen Absturz hätte verursachen können, wenn der Pilot nicht die manuelle Kontrolle über das Flugzeug übernommen hätte .
Um es klar zu sagen, diese Art von Problemen war vor der Einführung von 5G nicht unbekannt; Aus diesem Grund mussten Piloten schon immer in ihren Sitzen angeschnallt und jederzeit bereit sein, die Kontrolle zu übernehmen, wenn ein Flugzeug mit Autopilot betrieben wird. Die zunehmende Häufigkeit solcher Meldungen beunruhigt jedoch viele Leute in der Luftfahrtindustrie.
Laut IEEE Spectrum , das Berichte an die ASRS-Datenbank analysierte, „häuften sich Beschwerden über Fehlfunktionen und ausfallende Höhenmesser nach der Einführung von Hochgeschwindigkeits-5G-Wireless-Netzwerken Anfang dieses Jahres“.
Insbesondere wurden zwischen Januar und Mai dieses Jahres 93 Berichte zu Problemen mit Radarhöhenmessern eingereicht. „Allein im Januar gab es fast doppelt so viele Beschwerden über fehlerhafte Höhenmesser wie in den vorangegangenen fünf Jahren zusammen“, heißt es in der Analyse.
In vielen Fällen wies das meldende Besatzungsmitglied auf 5G-Störungen als Ursache hin. Dies ist natürlich reine Spekulation, aber es zeigt, wie sehr die neuen 5G-Einsätze in den Köpfen der Flieger an vorderster Front standen.
Ein Pilot, der einen Flug nach San Francisco machte, nachdem die neuen 5G-Frequenzen live gegangen waren, berichtete, dass die Geschwindigkeitsbremsen ihres Flugzeugs vor dem Aufsetzen unerwartet aktiviert wurden. „Mit über 18.000 Stunden als Kapitän von Boeing-Flugzeugen … habe ich noch nie erlebt, dass die automatischen Geschwindigkeitsbremsen vor dem Bodenkontakt unkontrolliert ausgelöst wurden“, schrieb der Pilot in dem Bericht und fügte hinzu: „Obwohl ich in der 5G-Umgebung arbeite, habe ich nicht die Absicht, dies zu tun der Erste, der eine 5G-Landung geschafft hat.“
Einige Experten glauben jedoch, dass der ganze Hype um die Gefahren des neuen 5G-Spektrums die Wahrnehmung der Leute im Cockpit verzerren könnte. IEEE Spectrum sprach mit Chris Rudell , außerordentlicher Professor an der Fakultät für Elektro- und Computertechnik an der University of Washington, der darauf hinwies, dass zumindest einige Piloten das, was sie erleben, angesichts des ganzen Rummels falsch interpretieren könnten.
„Ich würde wie ein Baby [in einem Flugzeug] schlafen, das mit voller Leistung über eine 5G-Basisstation flog“, sagte Rudell gegenüber IEEE Spectrum und fügte hinzu, dass Piloten Geräteausfälle viel eher auf die 5G-Einführung zurückführen, selbst in Situationen wo es keine offensichtliche Verbindung gibt. Es hilft auch nicht, dass die FAA nach den neuen C-Band-Einführungen ein spezielles Online-Formular für die Meldung von Funkhöhenmesser-Anomalien hinzugefügt hat, das Piloten ermutigt, Vorfälle zu melden, die sie zuvor vielleicht mit einem Schulterzucken abgetan haben.
Die FAA teilte IEEE Spectrum mit, dass sie seit Januar rund 550 Einreichungen erhalten habe, obwohl sie bisher nur etwa die Hälfte von ihnen untersucht habe. Die Agentur konnte 5G-Störungen bei etwa 80 gemeldeten Vorfällen nicht ausschließen. Es wurde jedoch schnell hinzugefügt, dass keiner dieser Vorfälle, die durch 5G hätten verursacht werden können, Auswirkungen auf Systeme im Zusammenhang mit der Flugzeugsicherheit hatte.
Das Licht am Ende des Tunnels
Da die Bandbreitenbelastung durch stärkere Konzentrationen von Frequenzen verursacht wird, können die Behörden nicht davon ausgehen, dass es in Zukunft nicht zu weiteren Problemen kommen wird, nur weil die Dinge bisher relativ reibungslos gelaufen sind.
Da immer mehr Menschen auf 5G-Geräte aufrüsten, Netzbetreiber mehr C-Band- Türme errichten und die 5G-Nutzung in diesen Frequenzen zunimmt, können bestimmte Bereiche eine kritische Schwelle von 5G-Signalen erreichen, die ausreichen könnte, um Flugzeuginstrumente zu stören.
Glücklicherweise stehen Forscher und Regulierungsbehörden nicht still. Wie Bloomberg kürzlich berichtete, hat die National Telecommunications and Information Administration (NTIA) , die den Präsidenten in Fragen der Telekommunikations- und Informationspolitik berät, mit dem Verteidigungsministerium, Mobilfunkanbietern und der Luftfahrtindustrie zusammengearbeitet, um die Auswirkungen des neuen 5G weiter zu untersuchen Frequenzen.
Die Ergebnisse waren vielversprechend und zeigten, dass die Ausrüstung der Fluggesellschaften zwar immer noch potenziell durch 5G-Störungen gefährdet ist, die eingerichteten Gegenmaßnahmen jedoch zu funktionieren scheinen. Dazu gehören die Sperrzonen und niedrigeren Leistungspegel, die von den Trägern verwendet werden, sowie die von der FAA vorgeschriebenen „Funkfrequenzfilter-Patches“ für „Funkhöhenmesser, die am anfälligsten für Störungen sind“. Verizon und AT&T haben sich außerdem darauf geeinigt, bis mindestens Mitte 2023 ein gewisses Maß an freiwilligen Minderungsmaßnahmen fortzusetzen
Der NTIA-Bericht stellte fest, dass es in den Frequenzen, die von sogenannten Radar-Höhenmessern verwendet werden, ein „geringes Maß an unerwünschten 5G-Emissionen“ gab, sodass der Bericht nicht sagt, dass Flugzeuginstrumente gegen 5G-Interferenzen immun sind; es bestätigt lediglich, dass sich die Vorkehrungen der Luftfahrtindustrie und der Mobilfunknetzbetreiber auszahlen.
Mit anderen Worten: Erwarten Sie nicht, das Ultra Wideband von Verizon oder das 5G Plus-Netz von AT&T in absehbarer Zeit an großen Flughäfen zu sehen. Da diese übergeordneten 5G-Dienste hauptsächlich das C-Band-Spektrum nutzen, müssen die Netzbetreiber warten, bis die FAA ihnen grünes Licht gegeben hat, um fortzufahren, was erst geschehen wird, wenn alle potenziell betroffenen Radar-Höhenmesser gepatcht oder ersetzt wurden.
Die FAA stellt fest, dass „Hersteller von Funkhöhenmessern in einem beispiellosen Tempo daran gearbeitet haben, Filter und Installationskits für diese Flugzeuge zu entwickeln und zu testen“, die „in wenigen Stunden in Wartungseinrichtungen von Fluggesellschaften installiert werden können“. Die Regulierungsbehörde geht davon aus, dass die Arbeiten bis Juli nächsten Jahres größtenteils abgeschlossen sein werden, und erwartet danach, dass „die Mobilfunkunternehmen erwarten, ihre Netze in städtischen Gebieten mit minimalen Einschränkungen zu betreiben“.